CN2489510Y - 一种不间断电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种不间断电源,主控板(1)具有检测电路、转换电路、过流检测电路、开关电路、控制逆变电路、充电电路和显示电路,所有电路连成一个整体,解决了现有的不间断电源保护功能不完善、操作不便和使用不安全等问题,具有功率器件保护性强、工作可靠、电流可控、可有效限制异常电压对产品的损害、操作方便、适应性强和使用范围广等优点,广泛适用于电器、通讯和计算机等个行业使用。
Description
本实用新型涉及一种不间断电源。
在现有技术中，已有不少不间断电源，但其设计的电路均很单一，而且保护功能不完善，没有过流检测保护，开关电路的设计也很复杂，操作不方便且不安全。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、保护功能完善且操作方便并安全的一种不间断电源。为了达到上述目的，本使用新型提供了如下的技术方案：设计一种不间断电源，包括主控板(1)、散热器(2)、电池(3)、变压器(4)、输出插座(5)、输入电源(6)，主控板(1)具有检测电路、转换电路，其中：主控板(1)通过绕组N1、N2与电池(3)相连，散热器(2)通过功率管Q2和Q4与主控板(1)相连，变压器(4)通过绕组N3与电池(3)相连，输出插座(5)、输入电源(6)均通过绕组N1与变压器(4)相连，主控板(1)还具有过流检测电路、开关电路、控制逆变电路、充电电路和显示电路，电路的连接顺序依次为L/C滤波电路、检测电路、过流检测电路、控制逆变电路、充电电路，充电电路还直接与L/C滤波电路和过流检测电路相连，充电电路也通过电池与过流检测电路相连，控制逆变电路通过转换电路与L/C滤波电路相连并直接与显示电路及开关电路相连，各电路连成一个整体。
在实施本实用新型的过程中，其检测电路是从市电输入上直接经R59、R54、R60分压，经D30、D31、D38、D39组成的桥式整流电路整流，然后由电阻R45、R46分压，经滤波电容C15滤波后直接送到比较器V2A的同相端，经过比较器V2A、V2C后在8脚输出控制信号驱动Q7，同时控制脉宽调制组件U1-1。转换电路中，比较器V2A的反相端有本质区别，V经两只电阻R48、R50分压获得基准电压，当同相端的电压低于反相端时(电网掉电或电压过低)，比较器V2A的输出端输出一低电平信号，经二极管D33和并联电阻R67、电容C17组成的延时转换电路后通过电阻R67加到比较器V2C的同相端，反相端由E0(电池)经电阻R65、R68分压提供基准电压，比较器V2C的输出端立即为低电压，R70、R71控制三极管Q7截止，继电器与市电断开。Q7的集电极的一路与电阻R35、Q3的基极相连，此时Q7截止集电极为高电平，Q3饱和导通，充电电路中LM317的调整端分压电阻由3K变成2K，充电电压低于电池电压E0，D14截止充电电路停止充电。另一路分别由D38、D39控制U1-1脚，经过D26控制U1-9脚。R69、D36分别经R49、R69控制比较器V2A、V2C的基准。Q7截止后D38、D39、D26、D32都截止，脉宽调制组件U1不受其影响，UPS逆变工作。当比较器V2A的同相端电压高于反相端时，输出端8脚输出一高电平，这一高电平经过电阻R58和电容C17组成的时间常数延时后送到比较器(2)的同相端，输出端变成高电平，三极管饱和导通继电器吸合，市电与主变压器及输出接通UPS转为市电供电。此时，Q3截止，充电电路正常工作，D38、D39、D26导通，脉宽调制组件U1截止电路正常工作，D38、D39、D26导通，脉宽调制组件U1截止输出方波，逆变器在继电器吸合时停止工作。
本实用新型较好的技术方案是：过流检测电路具有二极管D5、D6、D2、D15、功率管Q43和比较器U2D，彼此并联的二极管D5和D6与比较器U2D的正极相连，相互并联的二极管D5和D6与比较器U2D通过功率管Q43的负极相连，二极管D5、D6的负极与功率管Q2相连，二极管D15、D2的正极与功率管Q4相连。换言之，从末级驱动功率管Q2、Q4(MOSFET)的漏极上加两只二极管，当功率管Q2、Q4相差180° 50HZ饱和导通时，二极管D5、D6也分别导通，然后把两路信号相加后得到100HZ的负脉冲，它经电阻R33、R34分压得到C点电压。当流过MOSFET管的电流增大时，C点的电压VRDS上升；当MOSFET上的温度上升时，其RDS的阻值增大，电压VRDS也增大，把这个检测信号加到比较器V2D的同相端，与设定的基准电压相比较产生过流信号。二极管D15、D2分别从脉宽调制组件方波输出端取出方波脉冲信号，其正好与C点VRDS的两路相差180°的负脉冲相同后同步，因此把这两个信号相加后经电阻R32、R36三极管Q43反相180°送到比较器V2D的反相端，作为基准电压。比较器同相端电压VRDS与反相端电压VE进行比较后产生过流信号，调节三极管Q4的射极电位器可改变基准电压VE的负脉冲，可把负载过流保护调到预设位置，当VRDS大于VE的负脉冲时(产生过流信号时)，比较器U2D的输出端便输出一串正脉冲，此信号由电阻R38、电容E4、比较器V2B组成的负载缓冲击电路后送到开关控制三极管Q8的基极，Q10饱和导通，Q10截止关断主电源，UPS保护关机。
本实用新型较好的技术方案可以是：开关电路具有比较器U4C、功率管Q29、Q10及二极管D37，二极管D37分别通过电阻R79和电阻R75与比较器U4C的负极和正极相连，比较器U4C通过电阻R80依此与功率管Q10、Q9相连。在实际运行中，用一只比较器和周围元件组成简单的轻触开关电路，开机1秒钟，关机4～5秒钟。当按下开关S1时，电池电压E0加到比较器U4C的电源脚瞬时提供比较器电源，同时经二极管D37加到F点经电阻R75、R73组成的分压电路送到比较器U4C的同相端；通过按钮开关的电池电压同样经R78、R79组成的时间常数延时加到比较器的反相端。由于此间比较器(5)的输出端已经输出一个高电平，其经R80、C18组成的延时电路送到三极管Q10的基极，Q10饱和导通，集电极电压V3变成低电平，三极管Q9导通，电压E0加到主板各部分电路中工作，一路反馈到F点与通过按钮开关的电压叠加，开关达到了自锁的目的。当再次按下开关4～5秒钟时比较器U4C的反相端电压充到高于同相端输出端变为低电平，三极管Q10、Q9截止，E0断开，UPS关机。
本实用新型较好的技术方案又可以是：逆变电路具有脉冲调制电路U1，功率管Q1、Q6、Q2和Q4，脉冲调制电路U1与功率管Q1和功率管Q6各自相连，并分别通过电阻R7和R16与Q2和Q4相连。也就是说，由U1及外围电路组成脉冲调制电路，采用12、13脚作为输出端，输出两中相位差180°的负脉冲V1、V2，V2加到Q6的基极进行放大反相后由集电极输出经R7、R4送到MOSFET管Q4的栅极；同理，V2经同样变换后送到Q2的栅极。当两路相差180°的方波分别到来时，Q2、Q4轮流饱和导通，T1的逆变绕组N3两端产生交替的交流方波，经N1升压后输出220V电压提供给负载，绕组N2在逆变工作时提供反馈电压信号，在市电工作正常时提供充电电压给Q11。反馈信号送到U1-1脚反向调整端，当输出电压降时，其控制的U1的输出方波负脉冲宽度变窄。反之，负脉冲宽度变宽，使UPS在逆变工作中电压稳定输出提供给负载。
本实用新型较好的技术方案也可以是：充电电路具有三端稳压管Q11，二极管D23、D24、D25和D26，四个二极管串联以后与三端稳压管Q11相连。依此，充电电路是在有市电的情况下，由变压器N2绕组经过D23-D26、C13整流滤波后送到Q11-1，调整后经过R71、D14给电池充电。
本实用新型的显示电路由U4D、U5A、U4B、R76、R74、R72及L1、L2、L3、R77、DZ1组成，通过对C点的检测，分别显示电池、负载和市电状况。
本实用新型还可以设有辅助电路，包括：A、软启动电路：由V3B、R24、R25、C11、C12、R23、D10组成，在开机时，V3B-7由低电平变为高电平，通过D11控制U1-9；B、蜂鸣器电路：由V3D、R63、R57、R66、R55、R62、R56、D34、C16、D20、Q5、D19和B1组成，V3D-14在同相端与反相端的相互比较，输出高低电平来控制Q5的导通和截止。
与现有技术相比，本实用新型具有以下明显的优点：1、本实用新型具有控制逆变电路，逆变输出电压稳定，因而对功率器件的保护性强，另外，由于具有输入欠压保护、过载保护和电池保护功能，其工作可靠，不间断电源保护关机后可自动充电；2、具有过流检测电路，限制了异常电压、电流对产品的损害，因而安全可靠，使用寿命长；3、设计有触摸式开关电路，因而操作方便，可靠性强；4、所具有的充电电路是通过三端专用的可调稳压集成电路完成的，电压可以任意调节，电流可以任意控制，因而适应性强，使用范围广。
以下通过附图对本实用新型进行更进一步的描述：
图1是本实用新型的侧面剖视图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本实用新型的主视图；
图4是本实用新型的后面板示意图；
图5是本实用新型的电路原理框图；
图5是本实用新型的电路图。
图中，1是主控板、2是散热器、3是电池、4是变压器、5是输出插座、6是输入电源(6)，
参照图5，主控板(1)具有检测电路、转换电路、过流检测电路、开关电路、控制逆变电路、充电电路和显示电路。
参照图6，过流检测电路具有二极管D5、D6、D2、D15、功率管Q43和比较器U2D；开关电路具有比较器U4C、功率管Q29、Q10及二极管D37；逆变电路具有脉冲调制电路U1，功率管Q1、Q6、Q2和Q4；充电电路具有三端稳压管Q11，二极管D23、D24、D25和D26，四个二极管串联以后与三端稳压管Q11相连。
Claims (5)
1、一种不间断电源，包括主控板(1)、散热器(2)、电池(3)、变压器(4)、输出插座(5)、输入电源(6)，主控板(1)具有检测电路、转换电路，其特征在于：主控板(1)通过绕组N1、N2与电池(3)相连，散热器(2)通过功率管Q2和Q4与主控板(1)相连，变压器(4)通过绕组N3与电池(3)相连，输出插座(5)、输入电源(6)均通过绕组N1与变压器(4)相连，主控板(1)还具有过流检测电路、开关电路、控制逆变电路、充电电路和显示电路，电路的连接顺序依次为L/C滤波电路、检测电路、过流检测电路、控制逆变电路、充电电路，充电电路还直接与L/C滤波电路和过流检测电路相连，充电电路也通过电池与过流检测电路相连，控制逆变电路通过转换电路与L/C滤波电路相连并直接与显示电路及开关电路相连，各电路连成一个整体。
2、根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于：过流检测电路具有二极管D5、D6、D2、D15、功率管Q43和比较器U2D，彼此并联的二极管D5和D6与比较器U2D的正极相连，相互并联的二极管D5和D6与比较器U2D通过功率管Q43的负极相连，二极管D5、D6的负极与功率管Q2相连，二极管D15、D2的正极与功率管Q4相连。
3、根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于：开关电路具有比较器U4C、功率管Q29、Q10及二极管D37，二极管D37分别通过电阻R79和电阻R75与比较器U4C的负极和正极相连，比较器U4C通过电阻R80依此与功率管Q10、Q9相连。
4、根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于：逆变电路具有脉冲调制电路U1，功率管Q1、Q6、Q2和Q4，脉冲调制电路U1与功率管Q1和功率管Q6各自相连，并分别通过电阻R7和R16与Q2和Q4相连。
5、根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于：充电电路具有三端稳压管Q11，二极管D23、D24、D25和D26，四个二极管串联以后与三端稳压管Q11相连。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103380560A (zh) * | 2011-01-11 | 2013-10-30 | 施耐德电气It公司 | 用于提供不间断电源的方法和装置 |
| CN105449743A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-03-30 | 国家电网公司 | 一种便携式多功能终端调试电源 |
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| CN103380560B (zh) * | 2011-01-11 | 2016-02-10 | 施耐德电气It公司 | 用于提供不间断电源的方法和装置 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: TAIXING ELECTRONICS CO., LTD., DONGGUAN CITY Free format text: FORMER OWNER: ZHOU ZHONGZHENG Effective date: 20040709 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20040709 Address after: 518000, Guangdong, Dongguan province Tangxia Daping village, Qin Hong Patentee after: Dongguan Taixing Electronics Co., Ltd. Address before: 4 1405A, Great Wall Building, Sungang West Road, Guangdong, Shenzhen, China Patentee before: Zhou Zhongzheng |
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Date of cancellation: 20091104 Pledge (preservation): Preservation registration |
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Effective date of registration: 20091202 Pledge (preservation): Preservation |
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Date of cancellation: 20100602 Granted publication date: 20020501 |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
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Granted publication date: 20020501 Termination date: 20090529 |